微型直流电机介绍

是指输出或输入为直流电能的旋转电机,称为微型直流电机。

微型直流电机发展历程

直流电动机是最早发明能将电能转换为机械能的设备，它可追溯到法拉第所发明的碟型电动机。到了1880年已成为主要的电能到机械能转换装置，但之后由于交流电的使用日趋普及，而发明了感应电动机与同步电动机，直流电动机的重要性亦随之降低。直到约1960年，由于SCR的发明，磁铁材料、碳刷、绝缘材料的改良，以及变速控制的需求日益增加，再加上工业自动化的发展，直流电动机驱动系统再次得到了发展的契机，到了1980年直流伺服驱动系统成为自动化工业与精密加工的关键技术。

微型直流电动机的结构特点

微型直流电动机分永磁式和电磁式两种。永磁式直流电机的结构由磁极(定子)、电枢(转子)、换向器、电刷等组成。永磁体做成的磁极产生静止的磁场；电枢是电动机的转动部分，漆包线绕在带槽的铁心上做成电枢绕组；换向器又称整流子，它是直流电机的主要特征，由互相绝缘的弧形铜片(换向片)在胶木件上压铸制成；电刷常用银石墨或铜片制成，它是将电流引到换向器，进入电枢的部件，各种电机的电刷结构有所不同。电机一般采用低噪声的含油轴承。

与永磁式电机比较，除磁极有较大区别外，其它部分基本相同。它的磁极由铁心和激磁绕组两部分组成，铁心固定在机壳上成为凸极，激磁线圈绕在凸极上。换向器的结构与永磁式电机相似，但换向片数比永磁电机要多。

微型直流电动机实例分析

51单片机的低电平，是通过MOSFET接地，故下拉能力极强。如图一，四个三极管都采用PNP型，控制导通是51单片机的引脚输出低电平，解决了上拉能力弱的问题，可以使电动机运行。但此电路的Q1和Q2需要分别控制，所需控制引脚较电路一多一个。如果想减少控制引脚数则可以加反相器。


图一：分立驱动

占用引脚数与电路一相同，图中标有各点实测电压值。在电路二和电路三的试验中，有一个共同的问题：电动机转速不高。这是由于Q2和Q4的发射极高出基极一个0.7V，而基极最低为0V， 实际由于51单片机引脚内部有MOSFET管压降，所以Q2和Q4的发射极不会低于1V，使电动机M两端的有效电压范围减小。


图二：分立驱动